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区块链最值得关注项目之一-Filecoin生态报告

Filecoin是一个将云存储转变为一个算法市场的去中心化存储网络。 矿工通过提供数据存储和检索来获得原生通证(称为“Filecoin”或”FIL”)。查看Fioecoin生态报告,深入了解Filecoin信息。

区块链最值得关注项目之一-Filecoin生态报告


前言

Filecoin:A robust foundation for humanity’s information.

Filecoin:人类信息的坚实基石

 

创始人:Juan Benet(胡安.贝纳特)1988年03月16日 墨西哥.库埃纳瓦卡人,现居地美国 旧金山湾区。

Juan Benet(胡安.贝纳特)

2014年5月–至今 协议实验室 创始人& CEO

2012年6月–2013年8月 Athena 项目创始人

2010-2012 斯坦福大学 计算机科学 硕士

2006-2010 斯坦福大学 计算机科学 学士

 

在校期间多次参与斯坦福大学“计算机科学研究小组”,研究方向包含无线传感器网络路由协议(CTP)、私有数据共享、以及PrPl协议的应用等。在校期间以“软件工程师”的职位在Verve Wireless、Anticancer Inc 机构实习。


目录

第一章  Filecoin 项目简介

第二章  Filecoin 公私募详情

第三章  Filecoin 两大市场

第四章  Filecoin 质押体系

第五章  Filecoin 生态系统

第六章  Filecoin 共识机制

第七章  Filecoin 挖矿影响因素

第八章  Filecoin 开发路线图

结束语  法律声明


第一章  Filecoin 项目简介

1.1、Filecoin简介

Filecoin是一个将云存储转变为一个算法市场的去中心化存储网络

矿工通过提供数据存储和检索来获得原生代币(称为“Filecoin”或”FIL”)。

1) 客户通过支付FIL来存储和读取数据;

2) 存储矿工通过提供存储服务获得FIL;

3) 检索矿工通过提供数据获得FIL。

 

1.2、Filecoin协议四个重要组件

  • 去中心化存储网络(Decentralized Storage Network)
  • 存储证明:

复制证明(Proof-of-Replication)

允许存储提供商来证明数据已经被复制到单一的物理存储器上。强制性单一物理拷贝可以检查和确保提供商没有将多余拷贝放到同一存储器。

时空证明(Proof-of-Spacetime):

允许存储提供商来证明他们在指定的时间内存储了某些数据。

  • 可验证市场(Verifiable Markets):可验证市场可以确保当服务被正常提供的时候执行支付操作。
  • 有效的工作量证明(Proof-of-Work):矿工们不需要浪费计算能力来挖矿,他们只需要在网络中对数据进行存储即可。

 

第二章  Filecoin 公私募详情

Filecoin 2017年7⽉ ICO出售10%的代币,募集到2.57亿美⾦,这意味着Filecoin还没正式上线,市值已经达到了25.7亿美⾦。

总发行量:20亿

2.1、Filecoin 代币分发对象

  • 70%:Filecoin 矿工(挖矿奖励)
  • 15%:Protocol Labs (分发自创世区块,6年线性兑现期)
  • 10%:投资者(分发自创世区块,6个月~3年线性兑现期)
  • 5%:Filecoin 基金会(分发自创世区块,6年线性兑现期)

Filecoin 代币分发

2.2、 公私募参与资格

美国合格投资人身份认证(采用与 IPO 相同的流程,以确保合法性)ICO 占比:10%(2 亿枚)

 

2.3、私募详情

私募—时间:2017.7.21 ~ 2017.7.24

成本:0.75 美元 / FIL(全部私募价格都一样)

分发期和折扣:1 年 – 3 年

折扣额 0 – 30%(分发期最低一年)

参与人数:150 人左右

私募金额:大约 5200 万美元

 

  • Filecoin私募投资人

红杉资本、斯坦福大学母基金、Winklevoss Capital、数字货币集团和 Y 联合公司总裁 Sam Altman 等知名机构和投资人参与;

Filecoin私募投资人

2.4、公募详情

公募—时间:2017.8.7 – 9.7

成本区间:1 – 5 美元

分发期和折扣:6 个月(0%),1 年(7.5%),2 年(15%),3 年(20%)公募金额:2.05 亿美元

 

价格函数:

Filecoin公募价格函数

参与人数:2100+

2.5、Filecoin已通过美国SAF监管审核

美国 SAFT 监管审核:期货代币简单协议(SAFT)是加密货币开发商向许可投资者提供的投资合同,承诺在网络或公司运营时提供一定数量的代币。SAFT 合同被视为证券,因此必须符合证券法规。在该框架下,SAFT 合同在 ICO 期间作为证券发行给投资者,向他们保证将在某个特定时间之后交付代币。

美国SAF监管审核

 

第三章  两大市场

Filecion作为分布式存储网络,数据存储检索流通是它的价值具象,搭载通证体系,在这个生态下产生了两个“市场”:

3.1、存储市场

客户通过向矿工支付通证(即代币)可以对数据进行存储。

客户向存储市场的订单簿发起投标(通过向区块链提交订单)启动Put协议,当有匹配的矿工应答时,客户就可以将数据片段发送给矿工,双方签署交易订单,并将其发送到存储市场的订单簿。

客户应当能够通过提交多重订单(或者在订单中指定复制扇区)来决定数据的拷贝数量,更高的冗余度可以提高储存的容错率。

 

3.2、检索市场

客户可以通过向检索矿工支付通证来获取Filecoin网络中可访问的任何数据。

客户向检索市场的订单簿投标(向网络提交订单),就开始了get协议。当有匹配的矿工应答被找到,客户就会从矿工处得到数据片段,收到片段后,双方签署交易协议并提交到区块链,证明交易已完成。

 

3.3、存储市场/检索市场循环图

Filecoin存储市场+检索市场
Filecoin存储市场+检索市场

 

第四章  Filecoin 质押体系:

4.1、Filecoin网络为什么需要质押?

(1)拜占庭将军问题:将军和信使都可能叛变

拜占庭将军问题
拜占庭将军问题

 

PS:拜占庭将军问题(Byzantine failures),是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的。因此对一致性的研究一般假设信道是可靠的,或不存在本问题。

(2)网络面临各种攻击,常见的三种攻击方法:

女巫攻击(Sybil attack)、外包攻击(outsourcing attacks)、生成攻击(generation attacks)。

  • 女巫攻击:恶意矿工通过创建多个女巫身份,假装存储了很多拷贝(并从中获取奖励),但实际上只存储了一次。
  • 外包攻击:由于可以快速地从其他存储提供商获取数据,恶意矿工可能提交比他们实际的物理存储容量更大的存储能力。
  • 生成攻击:恶意矿工会宣称要存储大量的数据,但相反,他们使用一些小体积程序有效地生成请求。如果这个程序体积小于他们所宣称的储存容量,就会导致恶意矿工在Filecoin获取区块奖励的可能性增加。奖励本身是应该和当前的存储量正相关的。

4.2、两种质押方式

Filecoin 网络的质押系统和执行层面的算法还没有完全定型。本文所依据的主要是目前的讨论稿和部分实现,这些讨论已经基本建立起了一套体系,对 Filecoin 网络的积极参与者,可以作为参考。IPFS原力区将做持续跟进更新,以适应变化。

Filecoin网络质押分为两类:

Filecoin网络两种质押方式
Filecoin网络两种质押方式

 

A:Pledge Collateral (承诺质押):即矿工在挖矿时承诺给网络的可用空间时提供的质押,比如说提供 8T空间,质押1000FIL。

Pledge Collateral (承诺质押)
Pledge Collateral (承诺质押)

 

B:Storage Collateral(存储质押):即矿工在存储用户数据时,为保证用户数据在规定的时间内被存储而提供的质押,比如接受用户1G数据存1年,质押100FIL。

Storage Collateral(存储质押)
Storage Collateral(存储质押)

 

应对矿工的惩罚不仅仅来自于对质押的没收,还有更强大的手段。

举例:扣除矿机当前的算力,对矿工进行除名等。

  • 经济活动中质押的实现
经济活动中质押的实现
经济活动中质押

 

  • Filecoin 网络奖励的实现

质押是Filecoin的奖惩机制设计中一个重要基石。Filecoin 网络通过区块奖励和服务收费来为诚实矿工带来收益,同时,也通过质押和罚没机制来激励矿工提供优质服务。

 4.3、诚实矿工奖励(即矿工收益)

 a 区块奖励:按照一定的算法进行全网线形递减释放

 b 存储收费:为用户存储数据的收益(来自于用户付费)

 c 检索收费:为用户检索数据的收益(来自于用户付费)

 d 交易费用:交易收费,燃料费用

Filecoin 与其他公链系统的最大的不同在于,这是一个去中心化的存储网络,在这个网络中,矿工必须首先提供可靠的数据服务,才能获得收益。

 

4.4、Filecoin 网络惩罚的实现

当一个矿工行为不当或没能完成自己应尽的义务时,通常会受到惩罚。惩罚的机制在代码中会详细实现,通过去中心化的机制进行,无需权威的中心化机构干预。

矿工的不当行为或未尽义务,主要反映在两个方面:

(1)共识失当: 主要是指在区块链的维护中有不当行为,指可能危害 Filecoin 网络区块链共识的攻击行为。

当一个矿工在一个出块周期内发布两个或以上区块,且满足预期共识所定义的处罚条件时。(严格地说,一个获得出块资格的矿工只能产生一个区块)

当这种情况发生时,任何其他矿工都可以报告,网络通过检验属实后,会罚没涉嫌攻击网络的矿工的所有抵押,并且扣除所有现有算力,因为对网络的攻击行为被视为不可接受的。这基本上是最严重的处罚了。

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2)存储市场失当: 主要是指未能或未及时提供存储证明,或未能旅行与用户的合约。

存储市场失当主要表现为:

  • 迟交时空证明(PoSt)

每一个矿工需要在每一个证明周期(Proving Period)内提交证明,否则,就会被罚。这里所说的迟交,不是没交,而是提交时间超过了一个证明周期,但仍然在一个生成攻击阈值(Generation Attack Threshold,超过这个时间,则可能不能鉴别生成攻击)范围内提交了。

  • 未能提交时空证明(PoSt)

矿工不仅没有在一个证明周期内提交证明,而其延迟的时间甚至超过了生成攻击阈值。这种情况下,就被视为没有提交时空证明。

在这种情况下,任何其他矿工都可以报告这种情况,网络通过检查属实后,采取严厉的惩罚措施。目前计划的实现是:罚没所有质押物;算力清零

  • 存储错误

需要矿工主动报告丢失(或着说发生错误)的扇区(Sectors)给网络,这可以在时空证明中进行,协议中有定义,包含在“Missing Sectors”字段即可。 作为一个矿工,需要周期性地检测数据,这也是时空证明过程的一部分工作。

网络通过检测矿工提供的证明,验证属实,将根据丢失(错误的)扇区数量来罚没相应的质押物(FIL),同时罚没此矿工相应的算力。

  • 违背合约

矿工未能按照合约在规定的时间内存储用户数据。

比如用户要求存储半年,而矿工存储3月就把数据删了。用户可以马上报告给网络,附上当初签订的合约,在网络确认属实(即矿工在其证明中不再包含此数据所在扇区)后,将对矿工进行处罚。处罚来自矿工的承诺质押,同时用户的未支付费用将被返还,矿工的相应存储质押将被自然地没收掉。

PS:在当前正在进行的代码实现中,用户必须在矿工删除数据后一个证明周期(Proving Period)内向网络提出报告。这一点对客户而言是一个负担。是否之后会有更完善的实现,需要持续跟进。

 

4.5、惩罚 FIL 的通证去哪里了?

真是一不小心就质押的 FIL 就没了。在 Filecoin 网络的初期,由于矿工经验不足,这种质押被罚没的情况会屡见不鲜。这都是白花花的银子,这些罚款都去哪儿了?

被罚没的质押将分为两个部分:

n 直接销毁

n 奖励给报告者和执行者

FIL 的销毁会使网络中的FIL总量减少,在需求不变的情况下,会使得网络的 FIL 增值。从价值的角度而言,销毁和按比例分发给所有用户是一样的。

 

第五章  Filecoin生态系统

 

Filecoin生态系统由四类角色:开发团队、用户、矿工、持币者;

Filecoin生态系统中四类角色
Filecoin生态系统中四类角色

5.1、开发者

从协议构想到技术实现,从低层生态到应用拓展,他们帮助铸造未来并指导整个社区,在维护区块链的生命周期过程内发挥了至关重要的作用,目前开发人员包括官方团队及技术社区的爱好者。

 

5.2、用户(应用场景)

围绕数据的业务使用着,用户使用通证,激励网络带来升级,这不仅会增加现有通证的价格、提高系统的核心功能、更能体现整个生态存在的意义。

 

5.3、矿工组织

矿工是网络的骨干,创造价值且获得回报,有助于网络的维持;他们的激励措施包括区块爆块奖励和交易费用,同时提供和提升存储网络资源与服务。

 

5.4、持币者

在整个生态之中保有通证的角色的统称,往往附带代币流通与交易。

在Filecoin网络里,各个角色互相兼容、互相促进,多重身份与关系复杂化对Filecoin来说是向更好的方向推进。

 

第六章  Filecoin 共识机制

Filecoin继承了IPFS的技术及特点,同时Filecoin承载了区块链的特性,其中最具代表性、最重要、最难的技术要点主要有以下(部分):

6.1、复制证明

复制证明为了验证存储矿工遵循合约真实地存储了对应文件;

6.2、时空证明

时空证明为了验证存储矿工在合约期持续性的存储着对应文件;

6.3、零知识证明

在保证安全性的前提下实现数据确权

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第七章  Filecoin 挖矿影响因素

Filecoin的“算力”即“有效存储力”。如何影响有效存储,即决定了该矿工的经济效益。

 

7.1、影响有效存储的因素

  •  硬件能力

作为存储挖矿类项目代表,存储力首当其充的重点在于内存(即硬盘),硬盘大小、硬盘质量影响存储力高度、存储效率。

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一块(机械)硬盘的好与坏,可以从这几个参数考量:

a. 容量

b. 读写速度

c. 缓存

d. 主控芯片

 

知识点➕

  •  机械硬盘:主流硬盘接口分类–ATA、SATA、SAS

a. ATA 外部接口传输速度最大为133MB/s,并口线物理设计,抗干扰性差,排线占空间,不利散热,逐渐被 SATA取代。

b. SATA 串口硬盘,能对传输指令进行检查,如发现错误自动矫正,提高数据传输可靠性。且结构简单、支持热插拔。

c. SAS 引入SCSI技术,和SATA硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度可达到3Gb/s。SAS 硬盘可与 SATA 硬盘共享同样的背板,固在同一个SAS存储系统中,可用SATA硬盘取代部分SCSI硬盘,节省整体存储成本。

 

  •  固态硬盘

存储介质为”闪存颗粒“,包含–SLC、MLC、TLC

a. SLC 寿命长,读写次数在10万次以上,造价高,主要用在企业级高端产品;

b. MLC 寿命长,造价一般,多用民用高端产品;

c. TLC 是MLC闪存延伸,造价成本最低、寿命低,是当下主流厂商首选闪存颗粒;

 

  • 系统环境:

作为存储挖矿分布式存储的大未来是创造静默闲置存储成本来创造价值,那么一切附有存储空间的智能系统都应该有机会参与其中。目前的主流智能系统包括不限于:

手机:安卓 / IOS / 鸿蒙 …

PC:Windows / Mac OS / LinuX /麒麟 …

智能穿戴:watch OS / YunOS / Wear OS / DuWear …区块链最值得关注项目之一-Filecoin生态报告

当前Filecoin(开发网)所处的运行系统为:Mac OS、LinuX,系统只是运行环境,不直接影响运行结果(就像外包装不影响食物),但从经济成本的角度来看,同样配置与出块概率,Mac的硬件成本必高于LinuX及以后的Windows,所以未来系统的选择也是一个必要的因素。

 

  •  软件 / 运维

基于 Filecoin 源代码的理解,一套定制化的软件,从各个角度优化运行状态,自动化运维运转的高效与自适应,配合运维工程师的实时监测,实现可预期、可调整。

以ForcePool系统为例,集群化节点,带来的直接影响有但不限于:

✔ 分摊“无效”风险即提升FIL的获取概率;

✔ 完善全套系统风控,完全可控;

 

  •  系统体量

回归数据量,回归存储本质。这里有两个参数:

① 节点有效存储(Proven Storage);

② 网络总存储;

有效存储是你为 Filecoin 网络已经提供的有效存储空间,这与承诺的存储空间不是一个概念。网络总存储即为当前整个 Filecoin 网络已经存储的数据量。

节点有效存储 / 网络总存储 = ?% (理论出块概率)

 

  •  节点时空

▶  矿工节点参与的早晚对出块收益结果总量的影响明显;

▶  节点所处地理位置

     作为存储矿工节点的地理位置影响矿工所拥有的“订单池”,当“订单池”很小的时候,已经限制的出块总量高度;

ForcePool 集群化系统架构
ForcePool 集群化系统架构

 

IPFS原力区原创设计,定制化 Filecoin 网络定挖矿架构,应对硬件迭代快、软件/运维要求高、高可用灵活应对网络算力变化;

 

第八章  Filecoin开发路线图

Filecoin开发路线图
Filecoin开发路线图

 

2017年7月  公私募

2019年2月14日 开发网上线

2019年12月11日 测试网上线

2020年第一季度  主网上线

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当前版本状态

0.5.X Alphanet 版本,测试网上线之前版本迭代算力不清零;

 

结语

Filecoin分布式存储网络生态(亦区块链),由来自公/私募启动的经济激励机制推动,基于预期(EC)共识,推动生态内四大类角色在其两个价值流动市场的价值交换。

 

Filecoin拥有去冗余机制,保证区块链网络空间的合理分配;将文件分片存于节点,提取文件并行抓取,保证区块链网络的高效性;Filecoin网络的数据访问会分散到大量节点,防止DDoS攻击,保证网络安全性。

 

Filecoin网络矿工的存在及其初心指导着网络的走向,矿工的多样性影响着网络挖矿数据。

 

目前,Filecoin发展尚处生态初期,但官宣的项目排期牵动了项目进程的确定以及推进,每一个此刻,都是进入Filecoin生态的最佳时间。

 

法律声明

知识产权声明

此报告为IPFS原力区制作编译,报告中所有数据、表格、图⽚均受有关商标和著作权法律保护,部分数据采集⾃公开信息,知识产权为原作者所有。如需采⽤报告及数据,请提前告知IPFS原力区。

免责条款

此报告中所有内容均为IPFS原力区工作人员通过市场调查、数据分析及其他合法渠道获得,通过IPFS原力区的数据分析师建⽴相关模型得出,以供参考。

本报告仅作为各类市场活动参考资料,不构成任何投资或交易建议。

特此声明

原创文章,作者:IPFS原力区,如若转载,请注明出处:https://ipfser.org/2019/11/02/filecoin-shengtaibaogao%e4%b8%a8-blockchain-is-one-of-the-most-noteworthy-projects-2/

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